經過著彩色的不銹鋼,由于更具有美感,且其使用、觀賞價值比較高,因而受到人們的普遍歡迎。彩色不銹鋼除有美麗的外觀,作為裝飾外,還可以提高不銹鋼的耐磨性和耐蝕性,因此,不銹鋼著彩色技術開發了表面處理又一新領域。它不僅使白亮不銹鋼制品獲得五彩繽紛的裝飾表面,而且能提高其內在質量,具有某些特殊的性能。彩色不銹鋼可廣泛應用于建筑裝潢、廚房用具、家用電器、儀器儀表、汽車工業、化工設備、標牌印刷、藝術品宇航軍工等行業。在國內外市場上極具競爭力,受到廣泛重視。
不銹鋼的(de)(de)應(ying)用和發展已有八十多年的(de)(de)歷史了,但對它的(de)(de)著彩色處(chu)理工藝是在近二十多年來才(cai)廣泛引起人(ren)們的(de)(de)興趣的(de)(de)。
早在(zai)1927年(nian),哈耶德(Hayield)和格林(Green)就曾經獲得在(zai)硫酸和鉻酸水溶液中進行(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)彩色(se)處理(li)的(de)專利。他(ta)們談(tan)到,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)外(wai)觀與其表(biao)(biao)面狀態(tai)有(you)(you)關,只經過除(chu)油處理(li)而未經拋光的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面,著(zhu)(zhu)色(se)后其表(biao)(biao)面暗淡(dan)無光,而經機(ji)械拋光后的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面,著(zhu)(zhu)色(se)后可獲得光滑美觀的(de)外(wai)表(biao)(biao)。但(dan)是,由于所獲得的(de)彩色(se)膜不(bu)(bu)(bu)耐磨,抗污(wu)性差,即沒有(you)(you)解決膜的(de)固化問(wen)題,而且主要是把不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)成黑色(se),因而未得到進一步的(de)應用。
1939~1941年(nian),貝特且勒(C.Batlcheller)相繼提(ti)出(chu)了三個不銹(xiu)鋼著彩(cai)色的(de)(de)(de)專利(li)。他(ta)發明了在不銹(xiu)鋼表面(mian)獲得除黑(hei)(hei)色外的(de)(de)(de)其他(ta)色的(de)(de)(de)著色工藝。他(ta)的(de)(de)(de)專利(li)推薦用含氧化劑的(de)(de)(de)硫酸水溶液,所有氧化劑是鉻(ge)酸鹽和重鉻(ge)酸鹽。在處(chu)理時,顏色隨不銹(xiu)鋼中(zhong)含鉻(ge)量(7%~22%)的(de)(de)(de)遞增,而出(chu)現灰、黑(hei)(hei)、深藍、黃棕(zong)及咖啡色幾種顏色。
1965年,克勒格(ge)(Clegg)和(he)格(ge)利(li)(li)寧(Greening)發表了(le)專利(li)(li),觀察到在(zai)鉻酸(suan)(suan)和(he)硫酸(suan)(suan)溶液中添加少量(liang)鉬酸(suan)(suan)銨(最佳6.5~8g/L),可以提高著色膜的光澤。
1968年(nian),詹姆(mu)(mu)斯(James)、斯密(mi)(mi)司(si)(Smith)和(he)托特(Tottle)提出在不銹鋼上(shang)形成多種色彩(cai)的(de)專利。同年(nian),伊萬斯(Evans)、詹姆(mu)(mu)斯(Jams)和(he)斯密(mi)(mi)司(si)(Smith)發現添加二價錳(meng)(硫(liu)酸錳(meng)4~5g/L)可加速彩(cai)色膜的(de)形成。
上述許(xu)多方法都(dou)(dou)是可(ke)行的(de),但它(ta)們在(zai)1968年以前都(dou)(dou)未(wei)獲(huo)得廣泛的(de)應用。其原(yuan)因(yin)有(you)兩個(ge):一是以前這些(xie)方法所獲(huo)得的(de)彩色都(dou)(dou)不(bu)太美觀,不(bu)符合裝飾性(xing)要求;二是這些(xie)彩色膜的(de)耐磨性(xing)較差(cha),容易脫落或被(bei)沾污,因(yin)此,均未(wei)得到工業化生產(chan)。
1972年,英國(guo)國(guo)際鎳公司歐洲(zhou)研究和(he)發展中(zhong)(zhong)心提出(chu)因科(Inco)工(gong)(gong)藝法是經過改進后具有(you)真(zhen)正有(you)實用價值的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝。該工(gong)(gong)藝是將拋光后的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼浸入80~90℃的(de)(de)(de)鉻酸-硫酸混合液中(zhong)(zhong),隨(sui)著時(shi)間的(de)(de)(de)變(bian)化,表(biao)面生成不(bu)(bu)同厚(hou)度的(de)(de)(de)氧(yang)化膜,由于光的(de)(de)(de)干涉而(er)產生不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)顏色(se)(se)。最(zui)初(chu)該法的(de)(de)(de)缺點(dian)是采(cai)用控(kong)制時(shi)間法來(lai)控(kong)制彩(cai)色(se)(se)。當溶液的(de)(de)(de)組成和(he)溫度稍有(you)變(bian)化時(shi),就不(bu)(bu)能得到重現性好的(de)(de)(de)顏色(se)(se),為(wei)了克服這一缺點(dian),因科公司后來(lai)又采(cai)用控(kong)制電(dian)(dian)位(wei)差的(de)(de)(de)方法,伊(yi)萬斯(Evans)用飽和(he)甘汞電(dian)(dian)極作參比電(dian)(dian)極測(ce)量著色(se)(se)過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)變(bian)化,并對著色(se)(se)工(gong)(gong)藝及成膜機理進行(xing)了詳細的(de)(de)(de)研究。
1977年(nian),阿里索尼(アンソニー)等用飽和(he)(he)甘(gan)汞電極(ji)和(he)(he)鉑電極(ji)作參比電極(ji),測量了著(zhu)色(se)過程中(zhong)電位(wei)-時(shi)間變化曲(qu)線,并確定了起色(se)電位(wei)和(he)(he)某一電位(wei)之間的電位(wei)差出現一定的顏(yan)色(se)。從此,彩色(se)不銹鋼著(zhu)色(se)走上了工業化的發展道路。